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Fix for bug IPAL9258(/dn06/../current1706): SIGSEGV after trying to close dialog...
[modules/smesh.git] / src / SMESH / SMESH_MeshEditor.hxx
1 //  SMESH SMESH_I : idl implementation based on 'SMESH' unit's calsses
2 //
3 //  Copyright (C) 2003  OPEN CASCADE, EADS/CCR, LIP6, CEA/DEN,
4 //  CEDRAT, EDF R&D, LEG, PRINCIPIA R&D, BUREAU VERITAS 
5 // 
6 //  This library is free software; you can redistribute it and/or 
7 //  modify it under the terms of the GNU Lesser General Public 
8 //  License as published by the Free Software Foundation; either 
9 //  version 2.1 of the License. 
10 // 
11 //  This library is distributed in the hope that it will be useful, 
12 //  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of 
13 //  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU 
14 //  Lesser General Public License for more details. 
15 // 
16 //  You should have received a copy of the GNU Lesser General Public 
17 //  License along with this library; if not, write to the Free Software 
18 //  Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307 USA 
19 // 
20 //  See http://www.opencascade.org/SALOME/ or email : webmaster.salome@opencascade.org 
21 //
22 //
23 //
24 // File      : SMESH_MeshEditor.hxx
25 // Created   : Mon Apr 12 14:56:19 2004
26 // Author    : Edward AGAPOV (eap)
27 // Module    : SMESH
28
29
30 #ifndef SMESH_MeshEditor_HeaderFile
31 #define SMESH_MeshEditor_HeaderFile
32
33 #include "SMESH_Mesh.hxx"
34 #include "SMESH_Controls.hxx"
35
36 #include <list>
37 #include <map>
38
39 class SMDS_MeshElement;
40 class SMDS_MeshFace;
41 class SMDS_MeshNode;
42 class gp_Ax1;
43 class gp_Vec;
44 class gp_Pnt;
45
46 class SMESH_MeshEditor {
47  public:
48
49   SMESH_MeshEditor( SMESH_Mesh* theMesh );
50
51   bool Remove (const std::list< int >& theElemIDs, const bool isNodes);
52   // Remove a node or an element.
53   // Modify a compute state of sub-meshes which become empty
54
55   bool InverseDiag (const SMDS_MeshElement * theTria1,
56                     const SMDS_MeshElement * theTria2 );
57   // Replace two neighbour triangles with ones built on the same 4 nodes
58   // but having other common link.
59   // Return False if args are improper
60
61   bool InverseDiag (const SMDS_MeshNode * theNode1,
62                     const SMDS_MeshNode * theNode2 );
63   // Replace two neighbour triangles sharing theNode1-theNode2 link
64   // with ones built on the same 4 nodes but having other common link.
65   // Return false if proper faces not found
66
67   bool DeleteDiag (const SMDS_MeshNode * theNode1,
68                    const SMDS_MeshNode * theNode2 );
69   // Replace two neighbour triangles sharing theNode1-theNode2 link
70   // with a quadrangle built on the same 4 nodes.
71   // Return false if proper faces not found
72
73   bool Reorient (const SMDS_MeshElement * theElement);
74   // Reverse theElement orientation
75
76
77   bool TriToQuad (std::set<const SMDS_MeshElement*> &  theElems,
78                   SMESH::Controls::NumericalFunctorPtr theCriterion,
79                   const double                         theMaxAngle);
80   // Fuse neighbour triangles into quadrangles.
81   // theCriterion is used to choose a neighbour to fuse with.
82   // theMaxAngle is a max angle between element normals at which
83   // fusion is still performed; theMaxAngle is mesured in radians.
84
85   bool QuadToTri (std::set<const SMDS_MeshElement*> &  theElems,
86                   SMESH::Controls::NumericalFunctorPtr theCriterion);
87   // Cut quadrangles into triangles.
88   // theCriterion is used to choose a diagonal to cut
89
90   bool QuadToTri (std::set<const SMDS_MeshElement*> & theElems,
91                   const bool                          the13Diag);
92   // Cut quadrangles into triangles
93
94
95   enum SmoothMethod { LAPLACIAN = 0, CENTROIDAL };
96
97   void Smooth (std::set<const SMDS_MeshElement*> & theElements,
98                std::set<const SMDS_MeshNode*> &    theFixedNodes,
99                const SmoothMethod                  theSmoothMethod,
100                const int                           theNbIterations,
101                double                              theTgtAspectRatio = 1.0,
102                const bool                          the2D = true);
103   // Smooth theElements using theSmoothMethod during theNbIterations
104   // or until a worst element has aspect ratio <= theTgtAspectRatio.
105   // Aspect Ratio varies in range [1.0, inf].
106   // If theElements is empty, the whole mesh is smoothed.
107   // theFixedNodes contains additionally fixed nodes. Nodes built
108   // on edges and boundary nodes are always fixed.
109   // If the2D, smoothing is performed using UV parameters of nodes
110   // on geometrical faces
111
112
113   void RotationSweep (std::set<const SMDS_MeshElement*> & theElements,
114                       const gp_Ax1&                       theAxis,
115                       const double                        theAngle,
116                       const int                           theNbSteps,
117                       const double                        theToler);
118   // Generate new elements by rotation of theElements around theAxis
119   // by theAngle by theNbSteps
120
121   void ExtrusionSweep (std::set<const SMDS_MeshElement*> & theElements,
122                        const gp_Vec&                       theStep,
123                        const int                           theNbSteps);
124   // Generate new elements by extrusion of theElements 
125   // by theStep by theNbSteps
126
127   enum Extrusion_Error {
128     EXTR_OK,
129     EXTR_NO_ELEMENTS, 
130     EXTR_PATH_NOT_EDGE,
131     EXTR_BAD_PATH_SHAPE,
132     EXTR_BAD_STARTING_NODE,
133     EXTR_BAD_ANGLES_NUMBER,
134     EXTR_CANT_GET_TANGENT
135     };
136   
137   Extrusion_Error ExtrusionAlongTrack (std::set<const SMDS_MeshElement*> & theElements,
138                                        SMESH_subMesh*                      theTrackPattern,
139                                        const SMDS_MeshNode*                theNodeStart,
140                                        const bool                          theHasAngles,
141                                        std::list<double>&                  theAngles,
142                                        const bool                          theHasRefPoint,
143                                        const gp_Pnt&                       theRefPoint);
144   // Generate new elements by extrusion of theElements along path given by theTrackPattern,
145   // theHasAngles are the rotation angles, base point can be given by theRefPoint
146
147   void Transform (std::set<const SMDS_MeshElement*> & theElements,
148                   const gp_Trsf&                      theTrsf,
149                   const bool                          theCopy);
150   // Move or copy theElements applying theTrsf to their nodes
151
152   typedef std::list< std::list< const SMDS_MeshNode* > > TListOfListOfNodes;
153
154   void FindCoincidentNodes (std::set<const SMDS_MeshNode*> & theNodes,
155                             const double                     theTolerance,
156                             TListOfListOfNodes &             theGroupsOfNodes);
157   // Return list of group of nodes close to each other within theTolerance.
158   // Search among theNodes or in the whole mesh if theNodes is empty.
159
160   int SimplifyFace (const vector<const SMDS_MeshNode *> faceNodes,
161                     vector<const SMDS_MeshNode *>&      poly_nodes,
162                     vector<int>&                        quantities) const;
163   // Split face, defined by <faceNodes>, into several faces by repeating nodes.
164   // Is used by MergeNodes()
165
166   void MergeNodes (TListOfListOfNodes & theNodeGroups);
167   // In each group, the cdr of nodes are substituted by the first one
168   // in all elements.
169
170   void MergeEqualElements();
171   // Remove all but one of elements built on the same nodes.
172   // Return nb of successfully merged groups.
173
174   static bool CheckFreeBorderNodes(const SMDS_MeshNode* theNode1,
175                                    const SMDS_MeshNode* theNode2,
176                                    const SMDS_MeshNode* theNode3 = 0);
177   // Return true if the three nodes are on a free border
178
179   enum Sew_Error {
180     SEW_OK,
181     // for SewFreeBorder()
182     SEW_BORDER1_NOT_FOUND,
183     SEW_BORDER2_NOT_FOUND,
184     SEW_BOTH_BORDERS_NOT_FOUND,
185     SEW_BAD_SIDE_NODES,
186     SEW_VOLUMES_TO_SPLIT,
187     // for SewSideElements()
188     SEW_DIFF_NB_OF_ELEMENTS,
189     SEW_TOPO_DIFF_SETS_OF_ELEMENTS,
190     SEW_BAD_SIDE1_NODES,
191     SEW_BAD_SIDE2_NODES
192     };
193     
194
195   Sew_Error SewFreeBorder (const SMDS_MeshNode* theBorderFirstNode,
196                            const SMDS_MeshNode* theBorderSecondNode,
197                            const SMDS_MeshNode* theBorderLastNode,
198                            const SMDS_MeshNode* theSide2FirstNode,
199                            const SMDS_MeshNode* theSide2SecondNode,
200                            const SMDS_MeshNode* theSide2ThirdNode = 0,
201                            const bool           theSide2IsFreeBorder = true,
202                            const bool           toCreatePolygons = false,
203                            const bool           toCreatePolyedrs = false);
204   // Sew the free border to the side2 by replacing nodes in
205   // elements on the free border with nodes of the elements
206   // of the side 2. If nb of links in the free border and
207   // between theSide2FirstNode and theSide2LastNode are different,
208   // additional nodes are inserted on a link provided that no
209   // volume elements share the splitted link.
210   // The side 2 is a free border if theSide2IsFreeBorder == true.
211   // Sewing is peformed between the given first, second and last
212   // nodes on the sides.
213   // theBorderFirstNode is merged with theSide2FirstNode.
214   // if (!theSide2IsFreeBorder) then theSide2SecondNode gives
215   // the last node on the side 2, which will be merged with
216   // theBorderLastNode.
217   // if (theSide2IsFreeBorder) then theSide2SecondNode will
218   // be merged with theBorderSecondNode.
219   // if (theSide2IsFreeBorder && theSide2ThirdNode == 0) then
220   // the 2 free borders are sewn link by link and no additional
221   // nodes are inserted.
222   // Return false, if sewing failed.
223
224   Sew_Error SewSideElements (std::set<const SMDS_MeshElement*>& theSide1,
225                              std::set<const SMDS_MeshElement*>& theSide2,
226                              const SMDS_MeshNode*               theFirstNode1ToMerge,
227                              const SMDS_MeshNode*               theFirstNode2ToMerge,
228                              const SMDS_MeshNode*               theSecondNode1ToMerge,
229                              const SMDS_MeshNode*               theSecondNode2ToMerge);
230   // Sew two sides of a mesh. Nodes belonging to theSide1 are
231   // merged with nodes of elements of theSide2.
232   // Number of elements in theSide1 and in theSide2 must be
233   // equal and they should have similar node connectivity.
234   // The nodes to merge should belong to side s borders and
235   // the first node should be linked to the second.
236
237   void InsertNodesIntoLink(const SMDS_MeshElement*          theFace,
238                            const SMDS_MeshNode*             theBetweenNode1,
239                            const SMDS_MeshNode*             theBetweenNode2,
240                            std::list<const SMDS_MeshNode*>& theNodesToInsert,
241                            const bool                       toCreatePoly = false);
242   // insert theNodesToInsert into theFace between theBetweenNode1 and theBetweenNode2.
243   // If toCreatePoly is true, replace theFace by polygon, else split theFace.
244
245   void UpdateVolumes (const SMDS_MeshNode*             theBetweenNode1,
246                       const SMDS_MeshNode*             theBetweenNode2,
247                       std::list<const SMDS_MeshNode*>& theNodesToInsert);
248   // insert theNodesToInsert into all volumes, containing link
249   // theBetweenNode1 - theBetweenNode2, between theBetweenNode1 and theBetweenNode2.
250
251 //  static int SortQuadNodes (const SMDS_Mesh * theMesh,
252 //                            int               theNodeIds[] );
253 //  // Set 4 nodes of a quadrangle face in a good order.
254 //  // Swap 1<->2 or 2<->3 nodes and correspondingly return
255 //  // 1 or 2 else 0.
256 //
257 //  static bool SortHexaNodes (const SMDS_Mesh * theMesh,
258 //                             int               theNodeIds[] );
259 //  // Set 8 nodes of a hexahedron in a good order.
260 //  // Return success status
261
262   static void AddToSameGroups (const SMDS_MeshElement* elemToAdd,
263                                const SMDS_MeshElement* elemInGroups,
264                                SMESHDS_Mesh *          aMesh);
265   // Add elemToAdd to the groups the elemInGroups belongs to
266
267   static const SMDS_MeshElement*
268     FindFaceInSet(const SMDS_MeshNode*                     n1,
269                   const SMDS_MeshNode*                     n2,
270                   const std::set<const SMDS_MeshElement*>& elemSet,
271                   const std::set<const SMDS_MeshElement*>& avoidSet);
272   // Return a face having linked nodes n1 and n2 and which is
273   // - not in avoidSet,
274   // - in elemSet provided that !elemSet.empty()
275
276   int FindShape (const SMDS_MeshElement * theElem);
277   // Return an index of the shape theElem is on
278   // or zero if a shape not found
279
280
281   SMESH_Mesh * GetMesh() { return myMesh; }
282
283   SMESHDS_Mesh * GetMeshDS() { return myMesh->GetMeshDS(); }
284
285
286  private:
287
288   SMESH_Mesh * myMesh;
289
290 };
291
292 #endif